离子风对静电除尘器中颗粒物脱除的影响机制研究

静电除尘器中电晕放电产生的离子风是影响颗粒迁移和沉积的重要因素,通过建立多过程耦合的静电除尘器数值模型,研究了不同极配型式静电除尘器的电场分布特性及离子风对空间流场和颗粒物脱除的影响规律。结果表明,针刺电极电场强度和离子电荷密度的最高值均略高于芒刺电极,但是芒刺电极的静电场分布更加均匀。在外加电压为60k V时,针刺电极和芒刺电极的离子风最高流速分别可达7.91m/s和4.62m/s,离子风会促进荷电颗粒向收尘极板运动,同时也会形成近壁高速区造成堆积颗粒的不均匀分布并导致二次扬尘。由此,针对不同形式静电除尘器提出了合理调整放电电极结构方法,进行离子风调控以强化颗粒物脱除。     

静电除尘器性能影响因素DOE实验分析

建立了静电除尘器电晕电场、流场、颗粒荷电及运动场的二维数值模型,借助有限元软件Comsolmultiphysics进行了模拟计算,并基于MINITAB软件设计全因子实验,分析了放电极半径、阳极板间距、放电电极间距、电压和颗粒直径对静电除尘器性能的影响。结果表明:模拟结果与已公开的电晕电场和除尘效率实验结果吻合较好;对除尘效率、电晕电流、功率影响最大的3个因素均为电压V、阳极板间距W和两者的交互效应W×V;通过正态检验,去掉不显著因素,构建的反映静电除尘器性能评价指标的输出响应回归方程,可以预测静电除尘器除尘性能。该研究结果对设计高效节能的静电除尘器具有重要意义。     

湿式静电除尘器PPs收尘极研究

介绍和分析了东方锅炉湿式静电除尘器的收尘机理、收尘极材质特性、水膜特性、阴极放电情况下的收尘极电气特性等。通过实际工程项目试运,采用PPs收尘极的湿式静电除尘器得到实际验证,除尘性能满足设计要求。     

排针-辊式电晕放电特性

为提高高压静电分选效率,寻求产生最佳电场的新型排针电极结构,采用自制新型排针–辊式高压放电装置,探究了放电针直径对电晕放电性能的影响;设计了一种新的测量装置,实现了对单根及多根放电针上放电电流的测量,为了在相同电压下得到更好的放电效果,对35根放电针中的偶数序号放电针缩进5次、每次5 mm,进行比较研究;在MATLAB平台上,利用电磁场理论,对不同缩进条件下排针型电极的空间电场分布仿真模拟。结果表明:其他条件一定,放电针的直径越小,排针总的放电电流(排针电流)及每根针放电电流(针电流)越大;随着偶数序号放电针缩进长度的增加,排针电流呈先增大后减小的趋势,在缩进长度为15 mm时,排针电流达到最大值,空间电场强度最强,此时为最佳电场的新型长短针的排针结构。电场模拟结果与实验相一致,印证了排针中缩进的偶数序号放电针对突出的奇数序号放电针的放电有加强作用。     

静电除尘效率的影响因素研究

通过试验研究了影响静电除尘器捕集效率的因素,分析了微粒粒径、电场强度、气流流速、电离电压、电离电极洁净程度对捕集效率的影响规律。结果表明,静电除尘器中的微粒捕集效率随粒径的增大而提高;同样的带电微粒,随电场强度增大,其捕集效率增加;随着气流速度加大,捕集效率变小;随电离电压增大,微粒所带电荷增加,捕集效率亦增大;气流通过电离区时,会有极少的微粒被捕集到电离电极表面,微粒自身有一定的电阻率,导致放电电流下降,大多数微粒荷电减少,除尘器捕集效率降低。采用Deutsch模型估算试验中带电微粒的迁移速度,大约在几厘米每秒到20 cm/s。     

湿式静电除尘器对可吸入颗粒物不同粒径段脱除效率分析

通过试验研究了湿式静电除尘器对可吸入颗粒物的脱除效率,结果显示:PM2.5的脱除效率高于PM10的脱除效率。通过对除尘器进出口不同粒径段的颗粒物数量的对比,可以看出:粒径越小脱除效率越低,对细颗粒物浓度的计量应当以数量浓度更为精确。     

湿式静电除尘技术在燃煤电厂中的应用

结合湿式静电除尘器工程应用实例,探讨了燃煤电厂湿式静电除尘器对细颗粒物的去除效果。湿式静电除尘器能够较好地减少细颗粒物(如PM2.5、PM10等)的排放,但在湿式静电除尘器的出口处,部分细颗粒物仍出现小峰值。为进一步脱除细颗粒物,应用了相变凝聚均流器技术。结果表明,联合使用相变凝聚均流器与湿式静电除尘器技术,对细颗粒的脱除有很大改善,对PM1、PM2.5的脱除效率均达80%以上,整个除尘系统的除尘效率可大于90%,并使火电机组烟尘排放达到“超低排放”要求。     

线-板式静电除尘器芒刺电晕线放电特性

芒刺电晕线具有优良的放电特性,在静电除尘器中得到了广泛应用。为研究芒刺电晕线的结构参数和极配参数对电晕线放电特性的影响,以常用的4种芒刺电晕线作为研究对象,建立了静电除尘器机理的实验台。从收尘极板上电晕电流密度大小和分布两个方面对芒刺电晕线的放电特性进行了实验研究,考察了芒刺高度h、光管直径d和异极距H对芒刺电晕线放电特性的影响。结果表明:相同工况下,6钉型芒刺的电晕电流密度较大,RS芒刺的电晕电流分布较均匀;芒刺电晕线的结构参数和极配参数对芒刺电晕线放电特性的影响,可以近似等效为平均电场强度对芒刺电晕线放电特性的影响;平均电场强度E和电晕电流密度J、电晕电流密度分布标准差σ之间满足二次函数关系。研究结果为芒刺电晕线的设计、静电除尘器的极配方式和电源选择提供了参考依据。     

宝钢电厂的电气除尘装置及其控制

宝钢电厂的除尘器系日本三菱鲁鲁奇式2×32/12/2×8/0.3型。每台锅炉配置两台,每台除尘器又分成两个电场。放电极分别采用B5和W17型,集尘极采用三个C字型组成CSV型长条极板,极板间距为300mm。每个电场均匀分成两个区域,每个区域具有32根放电极,从而形成64路烟气通道,集尘极在每个电场呈8列。除尘高度为12米,在入口喇叭处装有两块网格形多孔板。入口处还配置导向叶片,使得各通道烟气能均匀分布(图1)。     

基于粒子成像测速法的正、负电晕放电下线-板式电除尘器内流场测试

电除尘器(ESPs)内流场的变化对细颗粒物的捕集具有显著影响。为此,采用粒子成像测速技术(PIV)测试了线–板式电除尘器模型内的流场。该电除尘器模型外壳为有机玻璃材质;放电极为2根不锈钢圆线且间距可调;示踪粒子为艾灸烟,一次流速约为0.5 m/s;流场测试平面垂直于收尘极和放电极的中心位置;分别施加正、负直流高压进行实验。结果表明,随着电压的增大,正、负电晕放电产生的离子风使得一次气流流速增大,最大增速分别可达0.6 m/s和0.7 m/s。当电压约为±30 kV时,2个放电极之间产生了4个涡旋;且电压越大,4个涡旋分布越均匀对称;较大的放电极间距更利于4个涡旋的形成。这些涡旋的存在会严重阻碍电除尘器内细颗粒物的捕集。     

烟气流速对湿式静电除尘器脱除PM_(10)的影响

以实际燃煤机组配套的立式管式湿式静电除尘器为研究对象,通过调整旁路烟道挡板门开度调整烟气流量,研究了烟气流速对可吸入颗粒物(PM_(10))脱除性能的影响。结果表明:降低烟气流速可以提高湿式静电除尘器对PM_(10)的脱除效率。     

高脉冲电压宽极板间距静电除尘器

目前燃煤锅炉所配备的静电除尘器均采用极线(放电极)极板(集电极)的型式。一般情况下,此种类形的除尘器,其极板与极板之间的距离(极线到极板的距离×2)往往采用传统的200～300mm(以下称传统间距)。最近几年来,国外一些研究机构,对静电除尘器的集电极间距作了进一步的研     

宽间距—长芒刺静电除尘器收集公路隧道模拟粉尘效率研究

公路隧道中的粉尘颗粒物粒径范围分布较广,种类相对复杂,研究隧道中粉尘的去除有一定的现实意义。本研究采用静电除尘技术,通过模拟公路隧道不同情况下的各工况参数,考察了不同条件下静电除尘器的除尘效率。静电除尘器主体采用负直流高压的电极供电形式,电极采用宽间距-长芒刺结构,实验粉尘选取烟尘、水泥粉和磷镁矿石粉模拟隧道粉尘。通过改变电源电压、风速、粉尘浓度、粉尘粒径和粉尘比电阻,分别计算了各条件下的除尘效率。实验结果表明,当电源电压为8.4 k V、风速4 m/s、粉尘浓度27.59 mg/m~3、粉尘颗粒物粒径60.71μm、粉尘比电阻适中的条件下,静电除尘器的除尘效率最高,可达90%。宽间距—长芒刺结构的静电除尘器对隧道中粉尘的去除有较理想的效果。     

电场对有机胺气溶胶作用机理与实验研究

燃煤电厂碳捕集、利用与封存技术是实现2060年碳中和目标的重要手段,然而化学吸收法存在吸收剂二次携带与生成新的气溶胶污染物等问题。为了探究电场对有机胺气溶胶作用机理,使用COMSOL软件模拟有机胺气溶胶、固体颗粒在空间电场中荷电特征与运动特性区别;用实验手段研究有机胺气溶胶对线板式静电除雾器伏安特性影响,通过ELPI+分析电场对有机胺气溶胶控制效果。结果表明:板间电流随电压增大而变大,近似为指数函数;当极线间距一定时,电流随板间距增大而减小;极板间距一定时,电流随线间距增大而增大,最大值对应尺寸为板间距7 cm、线间距7 cm;电除雾器对于0.20~0.50 μm粒径有机胺气溶胶的脱除效率最低为40%;有机胺气溶胶相对介电常数更高,表面张力更大,其在除雾器中的脱除效率比固体颗粒更高;0.10 μm以下和0.10 μm以上粒径有机胺气溶胶脱除效率分别相差约2百分点、8百分点。     

脉冲放电反应器的电极结构和放电特性研究

脉冲放电等离子体化学过程广泛用于处理气态污染物的研究 ,反应器的电极结构直接关系到放电等离子体的形成和放电能量的利用效率 ,研究电极结构可为脉冲放电等离子体化学过程的应用提供参考。用线 -板式脉冲放电等离子体的电极结构 ,正极性纳秒级脉冲高压电源供电 ,研究了线 -板电极间距、放电线相邻间距、电场中放电线的分布对放电特性的影响 ,得到放电线间距和线 -板电极间距的合适比例范围 ,在该范围内流光所消耗的能量高     

国产600MW机组电除尘器存在的问题及处理

对哈尔滨第三发电厂3号炉电除尘器存在的效率低问题进行了系统的总结,并从第一电场放电极线在运行中经常断线短路跳闸而加不上电压、收尘极的振打周期不合理、电除尘器漏风问题、电除尘器的气流分布不均、电除尘器灰斗料位高等方面剖析了原因,经大量试验和研究,建议加设负压自动清扫装置、增大极板问题、放电线选用管状芒刺线等措施。     

板-袋收尘极板对微细粉尘收集效果的影响分析

为提高静电除尘器对微细粉尘尤其是PM2.5的除尘效率,以PM2.5三大来源之一的建筑粉尘为研究对象,使用1种新型电袋复合除尘器来研究它对微细粉尘的收集效果,用除尘效率来表征新型电袋复合除尘器微细粉尘的收集效果的优劣,通过分析收集粉尘的中位径、体积平均径、面积平均径、累积百分比等参数,研究了新型极板对离子风及收集效果的影响。结果表明:单一提高放电电压不能提高对微细粉尘的除尘效率,需考虑离子风对微细粉尘运动方式的影响;袋收尘极对微细粉尘具有较强的束缚作用,可以减弱离子风对收集到的微细粉尘的扰动,并且布袋良好的透气性也减弱了离子风在电场中所形成的螺旋结构流体的强度;新型电袋复合除尘器对所收集粉尘的累积百分比相对传统除尘器提高了12%~35%(对于PM2.5)及1%~43%(对于PM10)。因此,改变除尘器收尘极板的设计可以提高除尘器对微细粉尘的除尘效率。     

板-袋收尘极板对微细粉尘收集效果的影响分析EI北大核心CSCD

为提高静电除尘器对微细粉尘尤其是PM2.5的除尘效率,以PM2.5三大来源之一的建筑粉尘为研究对象,使用1种新型电袋复合除尘器来研究它对微细粉尘的收集效果,用除尘效率来表征新型电袋复合除尘器微细粉尘的收集效果的优劣,通过分析收集粉尘的中位径、体积平均径、面积平均径、累积百分比等参数,研究了新型极板对离子风及收集效果的影响。结果表明：单一提高放电电压不能提高对微细粉尘的除尘效率,需考虑离子风对微细粉尘运动方式的影响;袋收尘极对微细粉尘具有较强的束缚作用,可以减弱离子风对收集到的微细粉尘的扰动,并且布袋良好的透气性也减弱了离子风在电场中所形成的螺旋结构流体的强度;新型电袋复合除尘器对所收集粉尘的累积百分比相对传统除尘器提高了12%~35%（对于PM2.5）及1%~43%（对于PM10）。因此,改变除尘器收尘极板的设计可以提高除尘器对微细粉尘的除尘效率。     

水膜对静电除尘器内部微细颗粒分布及运动特性的影响研究

建立了一个静电除尘器微细颗粒分布与运动特性研究平台,通过改造的静电低压撞击器对电除尘器极板有/无水膜状态下的微细颗粒浓度变化进行实时测试,结合静电除尘器内部不同区域微细颗粒的受力分析,研究了水膜对静电除尘器内部颗粒的分布状况、运动轨迹、沉积情况、分级效率及力学行为等的影响。研究表明,水膜对近壁区微细颗粒的力学行为影响显著,均布水膜后近壁区的电场力、热泳力、浓度梯度力均有不同程度的增大,且颗粒与收尘极之间的相互作用转变为气固两相流与水膜之间的扩散过程;有/无水膜状态下静电除尘器内部微细颗粒浓度从中心到壁面均呈现递减的趋势,均布水膜后截面浓度梯度更大(特别是近壁区域)且随着气流的发展近壁面处的低浓度区增大;均布水膜后颗粒沿程浓度的变化主要由粒径为0.1~1μm范围内的颗粒浓度变化引起,浓度降低的最大幅度为30%;有/无水膜状态下微细颗粒物分级脱除效率的曲线形状和变化趋势相似,颗粒粒径为0.3μm时脱除效率最小,当颗粒直径减小或增大时,颗粒脱除效率迅速增大,水膜对小颗粒的脱除效果更显著,较无水膜状态下提高20%左右。     

脉冲增强及移动电极技术在火电厂除尘改造中的应用

为控制大气污染,中国许多地区提出了超低排放要求。为降低干式静电除尘器出口烟尘浓度,对静电除尘器脉冲供电技术、极配形式、气流组织形式及旋转刷清灰技术进行了研究,指出脉冲增强静电技术与移动电极技术联合使用,可提高静电除尘器除尘效率,且具先进性。以某电厂330 MW机组除尘改造为例,介绍脉冲增强静电技术及移动电极技术的使用情况。实践表明,改造后的静电除尘器粉尘排放质量浓度为16.4 mg/m³,满足现行《火电厂大气污染物排放标准》要求的20 mg/m³,且运行良好,为火电厂粉尘超低排放奠定了基础。